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齐鲁聚丙烯装置尾气回收系统优化改造

文档作者：刘春玲文档来源：中国石化齐鲁分公司塑料厂		更新日期： 2026年05月20日	点击数：
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齐鲁聚丙烯装置尾气回收系统优化改造
刘春玲
（中国石化齐鲁分公司塑料厂，山东淄博２５５４１１）
摘要：通过技术改造，提高聚丙烯装置尾气回收系统的回收能力，改善不尽合理的工艺控制方案，减少排放，同时
降低能耗，改善环境。
关键词：管线　改造　回收　分程控制　减少排放
中图分类号：ＴＱ３２５１４　　文献标识码：Ｂ　　文章编号：１００９－９８５９（２０１８）０３－０１７７－０３
　　中国石化齐鲁分公司塑料厂７０ｋｔ／ａ聚丙烯
装置（简称齐鲁聚丙烯装置）采用意大利Ｂａｓｅｌｌ
公司的Ｓｐｈｅｒｉｐｏｌ工艺，即液相环管反应器和气相
流化床反应器的组合工艺，以聚合级丙烯为原料，
以乙烯、丁烯－１为共聚单体，氢气为相对分子质
量调节剂，使用高效载钛催化剂生产均聚、无规共
聚、抗冲共聚等几十种牌号的聚丙烯树脂［１］。所
生产产品广泛用于生产机械零件、汽车零部件、家
具、玩具、丙纶纤维、医疗器械及包装材料等。装
置设计年运行时间７２００ｈ，２００４年通过技术改
造，目前年产量最高可达９０ｋｔ以上。
随着齐鲁聚丙烯新产品力度的不断加大，其
尾气回收系统能力明显不足，加之不尽合理的设
计排放，致使生产过程中造成丙烯、乙烯排放损
失，同时地面火炬系统消烟蒸汽和吹扫氮气消耗
量大，导致能耗上升，并加剧了周围环境污染。
１　尾气回收系统简介
１１　工艺流程
齐鲁聚丙烯装置尾气回收系统的回收气，主
要是来自聚合物汽蒸系统的汽蒸尾气（主要成分
见表１），其次还包括来自高压丙烯洗涤塔冷凝器
（Ｅ３０１）和乙烯汽提塔（Ｔ４０２）顶部的不凝气。
　　　表１　汽蒸系统的汽蒸尾气主要组成体积分数，％
成分丙烯丙烷水乙烯甲烷Ｃ４ ＣＯ２ ＣＯ
含量８８３０ ８１１ ２８８ ０８５ ００１ ００７００４ ００００２
来自聚合物汽蒸系统的汽蒸尾气，由１台尾
气压缩机（Ｃ５０１）将其压力由１５ｋＰａ升至４００ｋＰａ
通过ＤＮ４０ｍｍ的尾气回收管线返回中国石化齐
鲁分公司烯烃厂裂解装置（简称齐鲁裂解装置）
回收，多余的气体通过压力调节阀（ＰＶ－０５）排放
至火炬烧掉。同时，来自Ｅ３０１和Ｔ４０２顶部的不
凝气，也分别通过系统的流量控制阀（ＦＶ－０１和
ＦＶ－０２）经ＤＮ４０ｍｍ的尾气回收管线回收至齐
鲁裂解装置。齐鲁聚丙烯装置尾气回收系统工艺
流程见图１。
图１　尾气回收系统工艺流程示意
１２　存在问题
（１）Ｃ５０１设计能力（标准态，３００ｍ３／ｈ）不
收稿日期：２０１８－０４－２８；修回日期：２０１８－０５－１６。
作者简介：刘春玲（１９６７—），女，山东省邹平县人，工程师。
１９８７年毕业于山东化工学校；１９９９年高等教育自学考试（主
考院校：青岛化工学院）化工工艺专业大专毕业；目前就职于
中国石化齐鲁分公司塑料厂聚丙烯车间，主要从事工艺技
术、技术改造、节能降耗等工作。电话：０５３３－７５２１１８０；Ｅｍａｉｌ：
ｌｉｕｃｈｕｎｌｉｎｇｑｌｓｈ＠ｓｉｎｏｐｅｃｃｏｍ。
工业技术　　　　　　　　　　　　齐鲁石油化工，２０１８，４６（３）：１７７－１７９
ＱＩＬＵ　ＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
·　　１　７　８·
足，加之其为液环式压缩机，密封性能差，泄漏量
大，故障率高，生产过程中部分汽蒸尾气通过ＰＶ
－０１排放至火炬烧掉，造成部分尾气排放损失，
尤其是气相共聚产品生产期间排放损失更大。
（２）随着齐鲁聚丙烯装置新产品开发力度的
不断加大，即高熔融指数和高乙烯含量产品比例
的上升，齐鲁聚丙烯装置的回收气（排放气）ＤＮ４０
ｍｍ管线，已不能满足目前装置的生产状况，流通
能力明显不足。基于原设计的ＤＮ４０ｍｍ管线，
Ｃ５０１出口压力为０５ＭＰａ，Ｅ３０１、Ｔ４０２操作压力
分别为１８，２０ＭＰａ。在生产高熔融指数及高乙
烯含量产品期间，因系统不凝气含量高，致使
Ｅ３０１、Ｔ４０２的ＦＶ－０１、ＦＶ－０２开度较大，造成
ＤＮ４０ｍｍ管线的背压高、Ｃ５０１的出口压力高而
联锁停车，同时齐鲁聚丙烯装置汽蒸器洗涤塔
（Ｔ５０１）的ＰＶ－０１打开，致使汽蒸尾气排放到火
炬烧掉，造成浪费。
（３）原设计在气相反应器（Ｒ４０１）开车过程
中，Ｒ４０１的乙烯置换过程、Ｒ４０１建立料位的过程
以及部分牌号的正常生产过程中均有部分气相单
体通过Ｒ４０１的排放阀（ＰＶ－０２）排放至火炬。因
此，也造成了不小的浪费。
２　改造方案
（１）根据生产过程中ＰＶ－０１的开度，预测排
放量（标准态）为４０～８０ｍ３／ｈ，考虑到更高熔融
指数和乙烯含量的生产及异常状况下的排放量，
将Ｃ５０１的能力（标准态）由原来的３００ｍ３／ｈ扩到
４５０ｍ３／ｈ。同时，因为汽蒸尾气中存在水蒸气夹
带，选择不易产生液击且效率较高的双螺杆压缩
机。
（２）为适应不同产品牌号和装置负荷的需
要，更加有效地降低能耗，螺杆压缩机配置了变频
电机。
（３）Ｒ４０１的ＰＶ－０２下游增加１条ＤＮ４０ｍｍ
的管线，跨接至ＦＶ－０２前，将气相共聚系统开车
前乙烯置换的排放气和气相共聚开车以及正常生
产期间Ｒ４０１的排放气通过ＦＶ－０２回收。
（４）新增１条ＤＮ８０ｍｍ排放管线，将生产过
程中来自ＦＶ－０１和ＦＶ－０２的排放气回收至齐
鲁裂解装置；新增的ＤＮ８０ｍｍ管线设有质量流量
计。
（５）ＦＶ－０２由原来的流量控制器（ＦＲＣＡ０２）
控制改为由Ｒ４０１压力控制器（ＰＲＣＡ０２）分程控
制ＦＶ－０２（后改为ＰＶ－０２Ａ，即压力控制阀２Ａ）
和ＰＶ－０２（后改为ＰＶ－０２Ｂ，即压力控制阀２Ｂ）。
即ＰＲＣＡ０２的输出在０～５０％区间变化时，ＰＶ－
０２Ａ优先打开，排放气通过新增的ＤＮ８０ｍｍ管线
回收至齐鲁裂解装置；ＰＲＣＡ０２的输出在５０％ ～
１００％区间变化时（此时ＰＶ－０２Ａ开度已达
１００％），ＰＶ－０２Ｂ打开，部分排放气排火炬，以控
制气相反应系统压力稳定，相反气相反应系统压
力下降时ＰＶ－０２Ｂ优先关闭。原来的ＰＲＣＡ０２
改为ＰＲ０２，只作为流量指示，不参与控制。这样
既最大限度的回收了排放气，同时不影响气相共
聚系统的稳定运行。另外，齐鲁聚丙烯装置倒空
时，也可以通过ＦＶ－０２将装置内的丙烯回收至
齐鲁裂解装置。
（６）考虑到回收尾气存在聚合物细粉夹带，
为避免损坏齐鲁裂解装置压缩机，在新增ＤＮ８０
ｍｍ管线界区处增加１台过滤器。改造后齐鲁聚
丙烯装置尾气回收系统工艺流程见图２。
图２　改造后尾气回收系统工艺流程示意
３　改造效果
３１　改造Ｃ５０１
３１１　汽蒸尾气回收效益
于２００８年１２月完成改造，项目投用后，汽蒸
系统（Ｃ５０１入口）压力控制稳定（１５ｋＰａ），出口压
力０５ＭＰａ，机组运行平稳。气相共聚生产期间
变频电机输出约６０％，ＰＶ－０２全关，汽蒸尾气全
部回收。原来的ＤＮ４０ｍｍ管线流量表显示：不同
牌号产品生产期间，汽蒸尾气回收量较改造前上
升６０～１００ｋｇ／ｈ，平均值８０ｋｇ／ｈ。按年运行时间
８０００ｈ计，全年多回收汽蒸尾气８０×８０００＝６４０
（ｔ），年增效益３３５万元。
齐　鲁　石　油　化　工
　　　　　　　　　　　　　　　ＱＩＬＵＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　　　　　　　　　２０１８年第４６卷
·　　１　７　９·
３１２　减排效益
项目投用后，回收汽蒸尾气的同时减少等量
尾气排放。相应减少火炬消烟蒸汽消耗０２ｔ／ｈ，
年节约蒸汽８０００×０２＝１６００（ｔ），降低燃动能耗
（标油）１３５ｋｇ／ｔ。年增效益２８万元。
３２　新增ＤＮ８０ｍｍ管线
新增ＤＮ８０ｍｍ管线项目于２０１５年４月份完
成并投用，投用后生产高熔融指数和高乙烯含量
产品期间，ＤＮ８０ｍｍ管线流量表显示回收量约
１７０ｋｇ／ｈ，按年生产高熔融指数和高乙烯含量产
品４０ｋｔ计，多回收尾气约６０４ｔ，年增效益３１６万
余元，同时减少地面火炬消烟蒸汽消耗６４０ｔ，降
低燃动能耗（标油）０５４ｋｇ／ｔ，经济效益１１５万
余元。
３３　投用变频电机
变频电机投用前，Ｃ５０１运行电流Ｉ＝８５Ａ、电
压Ｕ＝３８０Ｖ，功率因数取０８０，汽蒸尾气回收量
平均２４０ｋｇ／ｈ，单位质量尾气耗电Ｑ１ 槡＝ ３ＩＵｃｏｓ／
槡２４０＝ ３×８５×３８０×０８０／２４０≈０１８６（ｋＷ·ｈ／
ｋｇ）；变频电机投用后，Ｃ５０１运行电流Ｉ′＝８９Ａ、
电压Ｕ′＝３８０Ｖ，功率因数取０９，汽蒸尾气回收
量平均为３２０ｋｇ／ｈ，单位质量尾气耗电Ｑ２ 槡＝ ３Ｉ′
Ｕ′ｃｏｓ 槡′／３２０＝ ３×８９×３８０×０９／３２０≈０１６５
（ｋＷ·ｈ），按全年回收汽蒸尾气６４０ｔ计，年节电
１３４ＭＷ·ｈ，增效０８７１万元。
４　结语
综上所述，项目实施后，每年可产生经济效益
６９１万元以上。因此，其节能、减排效果明显；因
齐鲁聚丙烯装置尾气回收系统的回收能力的提
升，从而避免了烃类物质燃烧造成的环境污染，故
具有较高的社会效益。
参考文献
［１］　聚丙烯———原理、工艺与技术［Ｍ］洪定一，主编
２版北京：中国石化出版社，２００２：５１１
ＯＰＴＩＭＩＺＡＴＩＯＮＲＥＦＯＲＭ ＯＮＴＨＥＶＥＮＴ
ＧＡＳＲＥＣＯＶＥＲＹＳＹＳＴＥＭ ＩＮＱＩＬＵＰＯＬＹＰＲＯＰＹＬＥＮＥＵＮＩＴ
ＬｉｕＣｈｕｎｌｉｎｇ
（ＰｌａｓｔｉｃｓＣｏｍｐｌｅｘｏｆＱｉｌｕＢｒａｎｃｈＣｏ．，ＳＩＮＯＰＥＣ，ＺｉｂｏＳｈａｎｄｏｎｇ２５５４１１）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｖｅｎｔｇａｓｒｅｃｏｖｅｒｙｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｅｒｅｃｏｖｅｒｙｓｙｓｔｅｍｉｎｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｕｎｉｔｗａｓ
ｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＵｎｒｅａｓｏｎａｂｌｅｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｊｅｃｔｗａｓｉｍｐｒｏｖｅｄｔｏｒｅ
ｄｕｃｅｄｉｓｃｈａｒｇｅ．Ｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｗａｓｒｅｄｕｃｅｄａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｗａｓｉｍｐｒｏｖｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｉｐｅｌｉｎｅ；ｒｅｆｏｒｍ；ｒｅｃｏｖｅｒｙ；ｄｉｖｉｓｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ；
櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒
ｒｅｄｕｃｅｅｍｉｓｓｉｏｎ
采用膜生物反应器的废水处理方法和系统
一种采用膜生物反应器的废水处理方法和系统，包括：控制曝气使溶解氧浓度为０～１．５ｍｇ／Ｌ，保持反应器处于兼
性环境。膜反应器废水处理系统无物理分区，包含反应器、膜分离系统、产水系统和曝气系统。膜分离系统置于反应器
内部，产水系统联通膜分离系统泵滤出水。曝气系统用于对反应器和膜分离系统曝气。（ＪＩＡＮＧＸＩＪＤＬＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮ
ＴＡＬＰＲＯＴＣＯＬＴＤＣＮ）／ＥＰ３３４４５８７Ａ４，２０１８－０８－２２
一种高浓度废水零排放方法
本发明是利用“纳滤＋碟管式反渗透＋蒸发结晶”处理高浓废水的零排放方法。首先采用纳滤去除废水中的硬度
等多价离子和部分有机物，之后采用碟管式反渗透对去除硬度和部分有机物后的高浓废水进行深度浓缩处理，经过碟管
式反渗透深度浓缩后的反渗透浓水再进行蒸发结晶处理，将浓水中的盐类固体结晶出来，集中干化处置。该处理过程中
产生的碟管式反渗透产水以及蒸发结晶产水均可回用于生产工艺。采用本发明的方法处理高浓废水，在解决该股废水
排放难题的同时，最大限度地回收了水资源，基本实现了高浓废水的零排放。（中国石油化工股份有限公司）／
ＣＮ１０５６２１７６９Ｂ，
櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒
２０１８－０８－１７
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　第３期　　　　　　　　　　　刘春玲齐鲁聚丙烯装置尾气回收系统优化改造

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